Aluminij je kovinski element, ki ga v periodnem sistemu predstavlja simbol "Al" in je tretji najpogostejši element v zemeljski skorji: 8 % zemeljske skorje vsebuje aluminij v različnih spojinah. Številni so lastnosti aluminija zaradi česar je široko uporabljena kovina po vsem svetu.
V tem članku vam bomo povedali, kakšne so lastnosti aluminija, njegov pomen in še veliko več.
Nekaj zgodovine
Aluminij je bil prvič izoliran v 1825 danski fizik HC Orsted in je danes poleg železa kovina, ki jo ljudje največ uporabljamo.. Ta element najdemo tudi v večini kamnin in živih organizmov. Vendar ga v naravi ne najdemo v čistem stanju, temveč kot del številnih silikatov in mineralov.
Zaradi majhne teže, dobre duktilnosti, dolge življenjske dobe in odpornosti proti koroziji je ena najbolj uporabnih kovin, ki jo ljudje najpogosteje uporabljajo v industriji. Uporablja se v najrazličnejših zlitinah za izdelavo velikega števila pripomočkov in posod ter delov za različne stroje.
Lastnosti aluminija
To je nekaj lastnosti aluminija, zaradi katerih je tako znan in se uporablja po vsem svetu:
- Lahkost: Aluminij je znan po tem, da je izjemno lahek. Njegova gostota je približno ena tretjina gostote jekla, zaradi česar je idealen material za aplikacije, kjer sta potrebni visoka trdnost in majhna masa, na primer v vesoljski industriji in proizvodnji vozil.
- Dobra električna in toplotna prevodnost: Aluminij je odličen prevodnik elektrike in toplote. Zaradi tega je dragocen v aplikacijah, ki zahtevajo učinkovit prenos električne energije ali odvajanje toplote, kot so električni kabli in elektronske komponente.
- Odpornost proti koroziji: Aluminij ima na površini naravno oksidno plast, ki ga ščiti pred korozijo. Ta tanek sloj, ki se samozdravi, mu daje odlično odpornost proti koroziji, zaradi česar je primeren za uporabo v vlažnih ali korozivnih okoljih.
- Gibljivost in enostavnost oblikovanja: Aluminij je voljan in ga je mogoče oblikovati v različne oblike s postopki valjanja, ekstrudiranja in kovanja. Zaradi tega je vsestranski material za izdelavo delov in komponent po meri.
- Možnost recikliranja: Aluminij je zelo primeren za recikliranje. Večkrat ga je mogoče taliti in reciklirati, ne da bi pri tem izgubil svoje osnovne lastnosti, zaradi česar je trajnosten in okolju prijazen material.
- Estetski videz: Aluminij ima sijoč, privlačen srebrn zaključek, zaradi česar je priljubljen v estetskih aplikacijah, kot je proizvodnja embalaže, okenskih okvirjev in dekorativnih elementov.
- Odpornost na nizke temperature: Za razliko od nekaterih materialov, ki postanejo krhki pri nizkih temperaturah, aluminij ohrani svojo trdnost in kovnost tudi pri zelo nizkih temperaturah, zaradi česar je uporaben v kriogenih aplikacijah.
uporabe aluminija
Najpogostejši postopek pridobivanja aluminija je iz boksita, minerala, ki ga je na Zemlji v izobilju. Ta proces zahteva velike količine električne energije, kar pomeni, da je drag proces, vendar je rezultat uporaben material z dolgo življenjsko dobo (odporen proti koroziji) in zelo nizkimi stroški recikliranja. Vse to pomaga imeti stabilno ceno in postane ekonomski element.
Aluminij je osrednji in vsestranski element v številnih panogah človeštva z neštetimi aplikacijami. Od izdelave kovinskih delov in mehanskih komponent, tako v čisti obliki kot v zlitinah (predvsem tistih, ki prispevajo k njihovemu utrjevanju), do izdelave ogledal, raznih posod, aluminijastih plošč, tetraedrov, teleskopov in varjenih komponent.
Aluminij je v človeški zgodovini obstajal v obliki soli in se uporablja v medicini in kemičnem čiščenju. Toda kot čisti element se je pojavil šele leta 1825, ko je danskemu fiziku HC Orstedu z elektrolizo uspelo pridobiti nekaj nečistih vzorcev. Dve leti pozneje je Friedrich Wöhler dobil prvi čisti vzorec.
Sprva je veljal za plemenito kovino in je bil leta 1855 prikazan skupaj z dragulji francoske krone, vendar sZaradi široke uporabe in nižjih stroškov je postala običajna kovina.
Druge lastnosti aluminija: reaktivnost, recikliranje in toksičnost
Aluminij je zelo reaktiven, čeprav je odporen proti koroziji zaradi plasti aluminijevega oksida (Al2O3), ki nastane okoli njega v prisotnosti kisika in ščiti preostalo kovino pred korozijo. Lahko ga enostavno razredčimo s klorovodikovo kislino (ali natrijevim hidroksidom (NaOH) in različnimi kislinami in bazami.
Aluminij je mogoče popolnoma reciklirati, ne da bi spremenili svoje fizikalne lastnosti, kar nudi znatne ekonomske prednosti pred drugimi kovinami. Tudi poraba energije, potrebna za ta proces, je zelo majhna. (samo 5% prvotnega proizvodnega procesa). Ta predelani aluminij se imenuje "sekundarni aluminij".
Ker je aluminij mehka kovina in ni zelo odporen na mehanske vleke, ima veliko uporab, vendar ni priporočljiv kot konstrukcijski material. V tem smislu je običajno legiran z drugimi kovinami, da se utrdi, kot so magnezij, mangan, baker, cink in silicij, včasih pa celo s titanom in kromom.
Aluminijeve zlitine so razvrščene po serijah:
- Serija 1000. Skoraj čista. Približno 99 % je aluminija.
- Serija 2000. Bakrova zlitina.
- Serija 3000. Zlitine, ki vsebujejo mangan.
- Serija 4000. Zlitine, ki vsebujejo silicij.
- Serija 5000. magnezijeva zlitina.
- Serija 6000. Magnezijeve in silicijeve zlitine.
- Serija 7000. Cinkova zlitina.
- Serija 8000. Zlitine z drugimi kovinskimi in nekovinskimi elementi.
V nasprotju s tem, kar se desetletja verjame, aluminij ni neškodljiv za ljudi. Zaradi aluminija je manj strupen prehrana se v majhnih količinah absorbira skozi črevesje. Vendar lahko vdihavanje aluminijevega prahu ali živil, nasičenih z elementom, povzroči poškodbe jeter in ledvic ali nevrotoksične simptome.
Povišane ravni aluminija so bile povezane tudi z nastankom Alzheimerjeve bolezni.
Upam, da boste s temi informacijami izvedeli več o lastnostih aluminija in njegovih lastnostih.